CN109384435A - 炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法，上述炮孔填塞材料包括：胶凝材料，100质量份；细骨料，50～200质量份；膨胀剂，5～10质量份；粘度改性剂，0.01～5质量份；促凝剂，0.01～1质量份；缓凝剂，0～1质量份。根据本发明实施例提供的炮孔填塞材料具有免搅拌、易塞入、反应放热低、快速硬化、封堵力高等特性。而且本发明实施例提供的材料制备方法及炮孔填塞方法简单可行，可实现人工单手操作，缩短了填塞时间，提高了施工效率。

Description

炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法

技术领域

本发明涉及爆破技术领域，特别是涉及一种炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法。

背景技术

目前爆破施工炮孔填塞材料主要为手工炮泥、机制炮泥和炮泥塞。隧洞爆破施工，由于现场炮泥取材不便，人工填塞炮泥占用较多装药时间，如遇富水地质段，炮孔流水不止，增加了填塞难度，造成现场炮孔填塞率不高的现状；水下钻孔爆破施工中为防止冲击波造成邻孔诱爆，需进行良好填塞，但由于炮泥在流水作用下回变稀或流失，失去堵塞作用；建(构)筑物拆除爆破施工中，炮泥与被爆体物理力学性质差异较大，容易产生较多飞石，且预装药时间较长，炮泥容易干缩，无法实现有效封堵；地下矿藏爆破工程上向孔尚无良好的填塞方式。

发明内容

本发明提供了一种炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种炮孔填塞材料，包括：胶凝材料，100质量份；细骨料，50～200质量份；膨胀剂，5～10质量份；粘度改性剂，0.01～5质量份；促凝剂，0.01～1质量份；缓凝剂，0～1质量份。

可选地，所述胶凝材料包括硫铝酸盐水泥、半水石膏中的一种或多种。

可选地，所述硫铝酸盐水泥包括快硬硫铝酸盐水泥；

所述半水石膏包括α半水石膏、β半水石膏中的一种或多种。

可选地，所述细骨料包括河砂、机制砂或山砂；

所述细骨料的粒径为0.15mm-2.36mm

可选地，所述膨胀剂包括UEA膨胀剂、CSA膨胀剂、石灰类膨胀剂、MgO类膨胀剂、石膏中的一种或多种。

可选地，所述粘度改性剂包括纤维素醚、淀粉醚、无机触变剂中的一种或多种；

所述促凝剂包括氯化钾、硫酸钾、甲酸钙、氯化锂、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备上述任一项泡沫填塞材料的方法，包括：

将胶凝材料、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂和缓凝剂搅拌混合；

将混合后的材料装入包装袋中，内部放入支撑棒，封口后得到炮孔填塞材料。

可选地，所述支撑棒包括木质支撑棒、竹质支撑棒或硬质塑料支撑棒。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种向炮孔中填塞上述任一项所述的炮孔填塞材料的方法，包括：

将装有炮孔填塞材料的包装袋在水中浸泡1min-3min，取出后挤掉所述包装袋内多余的空气；

将所述包装袋塞入炮孔并旋转挤紧，以使所述炮孔填塞材料与所述炮孔孔壁紧密贴合，完成填塞。

本发明提供了一种炮孔填塞材料、制备方法及炮孔填塞方法，在本发明中，通过合理的配比和制备工艺，使炮孔填塞材料能够满足爆破施工要求和对填塞材料的性能要求，而且本发明提供的炮孔填塞材料具有免搅拌、易塞入、反应放热低、快速硬化、封堵力高等特性。进一步地，本发明提供的炮孔填塞材料制备方法以及炮孔填塞方法简单可行，在制备炮孔填塞材料时，通过加入支撑棒可以在进行炮孔填塞时，实现人工单手操作，进而缩短了填塞时间，提供施工效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的包装袋中的炮孔填塞材料示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种炮孔填塞材料，包括：胶凝材料，100质量份；细骨料，50～200质量份；膨胀剂，5～10质量份；粘度改性剂，0.01～5质量份；促凝剂，0.01～1质量份；缓凝剂，0～1质量份。

基于本发明实施例提供的炮孔填塞材料，将胶凝材料、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂以及缓凝剂按上述比例混合后即可形成的炮孔填塞材料，具有免搅拌、反应放热低、快速硬化、封堵力高等特性。而且，其在流水作用下不易流失，可以早炮孔填塞时起到良好的填塞作用，进而提升爆破效率。

在本发明实施例中，胶凝材料可以包括硫铝酸盐水泥、半水石膏中的一种或多种，在使用中，凝胶材料遇水反应后可以起到胶结硬化的作用，使得炮孔材料不易流失。其中，硫铝酸盐水泥可以包括快硬硫铝酸盐水泥，特别是42.5级硫铝酸盐水泥、52.5级硫铝酸盐水泥中的一种或多种。半水石膏可以包括α半水石膏、β半水石膏中的一种或多种。在具体应用中，能够起到上述效果的材料均可以作为胶凝材料使用，本发明不做限定。

优选地，细骨料可以包括河砂、机制砂或山砂。细骨料可以起到填充的作用，其粒径可以为0.15mm-2.36mm。

膨胀剂可以包括UEA(u-type expansive agent for concrete，简称UnitedExpansing Agent)膨胀剂、CSA膨胀剂、石灰类膨胀剂、MgO类膨胀剂、石膏中的一种或多种。在本发明实施例中，膨胀剂能够增加炮孔填塞材料和炮孔之间的摩擦力，进而提高封堵效果。而且此膨胀量足够微小，还能够保证导爆管的传爆可靠性。

粘度改性剂可以包括纤维素醚、淀粉醚、无机触变剂中的一种或多种。粘度改性剂可以改善炮孔封堵材料的可填塞性，使炮孔封堵材料易于塞入炮孔，并且提高了封堵材料的抗流淌性，保证了炮孔的封堵密实。

促凝剂可以包括氯化钾、硫酸钾、甲酸钙、氯化锂、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种；缓凝剂可以包括葡萄糖酸钠、柠檬酸、酒石酸、硼酸、四硼酸钠或白糖中的一种或多种。

促凝剂和缓凝剂双组分调节可以调整炮孔填塞材料的硬化时间，满足爆破填塞工艺要求，保证不同环境下炮孔填塞材料的工作时间和封堵强度。低温情况下时，可以没有缓凝剂，具体可根据实际情况配合促凝剂进行调节。

当然，在具体应用中，能够实现上述各组分在炮孔填塞材料中起到的作用的材料还有很多，此处不一一赘述。

本发明实施例提供了一种炮孔填塞材料，可以满足爆破施工要求和对填塞材料的性能要求，具有免搅拌、易塞入、反应放热低、快速硬化、封堵力高的特性。而且本发明实施例还选用粘度改性剂、膨胀剂、促凝剂和缓凝剂等组分，添加粘度改性剂可以使封堵材料在推力作用下更易塞入炮孔；添加膨胀剂能够增加封堵材料炮孔的摩擦力，提高封堵效果，此膨胀量足够微小，保证了导爆管的传爆可靠性；添加促凝剂和缓凝剂，调整材料的硬化时间，满足爆破填塞工艺要求。

本发明实施例还提供了一种制备上述炮孔填塞材料的方法，包括以下步骤：

步骤S102，将胶凝材料、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂和缓凝剂搅拌混合；

步骤S104，将混合后的材料装入包装袋中，内部放入支撑棒，封口后得到炮孔填塞材料。

各组分比例混合时，胶凝材料可以为100质量份；细骨料可以为50～200质量份；膨胀剂可以为5～10质量份；粘度改性剂可以为0.01～5质量份；促凝剂可以为0.01～1质量份；缓凝剂可以为0～1质量份。

优选地，支撑棒可以包括木质支撑棒、竹质支撑棒或硬质塑料支撑棒。添加支撑棒，实现了人工单手操作，缩短了填塞时间，提高了施工效率。在对包装袋进行封口时，可以优选采用铝扣进行封口。当然，对包装袋封口时还可以采用其他零件，本发明不做限定。

图1为基于本发明实施例提供的制备炮孔填塞材料方法所制备而成的袋装炮孔填塞材料。如图1所示，1为封口铝扣，2为包装袋，3为封堵材料，4为内部支撑棒。

根据本发明实施例提供的炮孔填塞材料制备方法，将炮孔填塞材料各组分按预设比例混合后，装入包装袋中，在包装袋中放入支撑棒，封口即可。基于本发明实施例提供的炮孔填塞材料制备方法，通过合理的配比和制备工艺，可以使得该炮孔填塞材料满足爆破施工要求和对填塞材料的性能要求，并且具有具有免搅拌、易塞入、反应放热低、快速硬化、封堵力高的特性。

下面通过几个优选实施例对上述实施例进行说明。

实施例1

将水泥、半水石膏、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂、缓凝剂按照图1中的比例进行混合，其中，水泥选用52.5硫铝酸盐水泥，半水石膏选用α半水石膏，细骨料选用粒径为0.15mm-2.36mm的石英砂，膨胀剂选用UEA普通型膨胀剂，粘度改性剂选用无机触变剂，促凝剂选用氯化锂，缓凝剂选用酒石酸。对混合后形成的炮孔填塞材料进行性能测试，其中，测试凝结时间按照GB/T1346-2011标准试验方法进行。

30min锚固力测试方法，将炮孔封堵材料泡水后塞入直径60mm的岩石孔中，30min后采用压力机测试其锚固力。

表1

实施例2-3

按照实施例1所列成分，改变各组分配比后进行进行混合，其各组分混合比例以及性能如表1所示。

实施例4

水泥选用52.5硫铝酸盐水泥，半水石膏选用α半水石膏，细骨料选用粒径为0.15mm-2.36mm石英砂，膨胀剂选用UEA普通型膨胀剂，粘度改性剂选用纤维素醚，凝剂选用氯化锂，缓凝剂选用葡萄糖酸钠。各组分配比以及性能如表1所示。

实施例5

水泥选用42.5硫铝酸盐水泥，半水石膏选用α半水石膏，细骨料选用粒径为0.15mm-2.36mm石英砂，膨胀剂选用石灰类膨胀剂，粘度改性剂选用淀粉醚，促凝剂选用氯化锂，缓凝剂选用四硼酸钠。各组分配比以及性能如表1所示。

经过表1可知，根据本发明实施例所制备出的炮孔填塞材料，在具有一定可工作时间的情况下，大大提升了炮孔填塞材料的锚固力，相对于锚固小于1KN的传统炮孔填塞材料，本发明实施例提供的炮孔填塞材料可提升炮孔的封堵效率，而且还缩短了炮孔填塞材料的凝结时间，进而提高了炮孔的填塞质量，具有良好的封堵效果。

本发明的胶凝材料、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂、缓凝剂原料的上下限取值以及区间值均可实现本发明实施例所述的技术效果，此处不不一一列举实施例。

进一步地，本发明实施例还提供了一种向炮孔中填塞上述炮孔填塞材料的方法，包括以下步骤：

步骤S202，将装有炮孔填塞材料的包装袋在水中浸泡1min-3min，取出后挤掉所述包装袋内多余的空气；

步骤S204，将包装袋塞入炮孔并旋转挤紧，以使炮孔填塞材料与炮孔孔壁紧密贴合，完成填塞。

基于本实施例提供的向炮孔中填塞上述炮孔填塞材料的方法，在炮孔填塞材料使用前，先用水泡一定时间，待取出后挤掉袋内多余空气，直接塞入炮孔，用手将包装袋旋转挤紧即可。其填塞方法简单可行，可以满足爆破施工要求，而且施工效率高。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种炮孔填塞材料，包括：胶凝材料，100质量份；细骨料，50～200质量份；膨胀剂，5～10质量份；粘度改性剂，0.01～5质量份；促凝剂，0.01～1质量份；缓凝剂，0～1质量份。

2.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，所述胶凝材料包括硫铝酸盐水泥、半水石膏中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，

所述硫铝酸盐水泥包括快硬硫铝酸盐水泥；

所述半水石膏包括α半水石膏、β半水石膏中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，

所述细骨料包括河砂、机制砂或山砂；

所述细骨料的粒径为0.15mm-2.36mm。

5.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，所述膨胀剂包括UEA膨胀剂、CSA膨胀剂、石灰类膨胀剂、MgO类膨胀剂、石膏中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，所述粘度改性剂包括纤维素醚、淀粉醚、无机触变剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的炮孔填塞材料，其特征在于，所述促凝剂包括氯化钾、硫酸钾、甲酸钙、氯化锂、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种；

所述缓凝剂包括葡萄糖酸钠、柠檬酸、酒石酸、硼酸、四硼酸钠或白糖中的一种或多种。

8.一种制备权利要求1-7任一项所述的炮孔填塞材料的方法，包括：

将胶凝材料、细骨料、膨胀剂、粘度改性剂、促凝剂和缓凝剂搅拌混合；

将混合后的材料装入包装袋中，内部放入支撑棒，封口后得到炮孔填塞材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述支撑棒包括木质支撑棒、竹质支撑棒或硬质塑料支撑棒。

10.一种向炮孔中填塞权利要求1-7任一项所述的炮孔填塞材料的方法，包括：

将装有炮孔填塞材料的包装袋在水中浸泡1min-3min，取出后挤掉所述包装袋内多余的空气；

将所述包装袋塞入炮孔并旋转挤紧，以使所述炮孔填塞材料与所述炮孔孔壁紧密贴合，完成填塞。